Durante la Edad Media, los Baños de Fortuna fueron utilizados de manera residual. Probablemente, el carácter sacro del lugar fue olvidado, limitándose el uso de las aguas al consumo humano o el riego de tierras; sin embargo, la inexistencia de fuentes documentales y la escasez de restos arqueológicos de esta época dificultan el estudio del Balneario, por lo que cualquier hipótesis sobre la utilización del antiguo conjunto romano desde su abandono en el siglo V d.C. hasta su reutilización en época islámica, depende de su confirmación por los trabajos arqueológicos.
No es hasta que se consolida el dominio islámico en el Sudeste peninsular cuando se vuelve a documentar un uso planificado del manantial de agua termal. La práctica balnearia experimentó una expansión en el mundo islámico, en lo relativo al uso de baños termales y de las aguas minero-medicinales. Los textos y las excavaciones arqueológicas revelan que persistieron antiguas tradiciones, que fueron las causantes de que las aguas termales conocieran un nuevo período de auge. Las excavaciones realizadas en los últimos años han documentado un período de auge durante la Edad Media: los siglos XII y XIII. No es casual que se produzca esta revitalización durante esta época; todo el Sudeste peninsular, el Reino de Murcia y la comarca de Fortuna experimentan un notable desarrollo.
De esta época son dos de los yacimientos islámicos más importantes de Fortuna; la Torre Vieja o Castillo de los Moros, que conserva parte de dos torres y materiales cerámicos en el cerro, que parece atestiguar la existencia al pie de la fortificación de una pequeña alquería. En el Castillico de las Peñas se han hallado fragmentos de cultura material de los siglos XII y XIII. El Castillico de las Peñas controlaba la vía de comunicación que unía el llano de Fortuna con la zona de Sierra y el Altiplano, pero sobre todo era un hisn: recinto en el que se podía refugiar la población del llano en caso de peligro.
